乙炔工艺流程图.docx
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乙炔工艺流程图.docx
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乙炔工艺流程图
乙炔工艺流程图
生产原理
电石水解反应原理
8L'H4y&K.E)RCaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2+130KJ/mol(31kcal/mol)
由于工业电石含有大量杂质,CaC2在水解反应的同时,还进行一些副反应,生成相应的杂质气体,其反应式如下:
4j*g/a)Q q#UCaO+2H2O→Ca(OH)2+63.6kJ/mol
R,n,_(i%tCaS+2H2O→Ca(OH)2+H2S↑
Ca3P2+6H2O→3Ca(OH)2+2PH3↑
Ca3N2+6H2O→3Ca(OH)2+2NH3↑
3O#{0i(N"e8aCa2Si+4H2O→2Ca(OH)2+SiH4↑
Ca3As2+6H2O→3Ca(OH)2+2AsH3↑
.P0i&@3?
{!
W$u7P清净原理:
上述水解反应中,生成的粗乙炔气中含有硫化氢、磷化氢等杂质气体,在清净时主要进行如下
8F9h,}(\2I.T*s2m化反应.
4H-X!
M%p(G)P R*})oH2S+4NaClO→H2SO4+4NaCl
9S/f-r/|&f:
F+D"dPH3+4NaClO→H3PO4+4NaCl
SiH4+4NaClO→SiO2+2H2O+4NaCl
"M!
v6T2W,P3t8QAsH3+4NaClO→H3AsO4+4NaCl
上述反应生成的H2SO4 、H3PO4等酸类物质,部份夹带于气体中,进入中和塔,在塔内与氢氧化钠进行中和反应,主要的反应式如下:
}%E'f:
g,x'c"]3n(L(d7@H3PO4+3NaOH→Na3PO4+3H2O
H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O
8h*]&n%C'\:
V5r生成的盐类物质溶解于液相中,通过排碱时排放。
!
B/J1m.R2Q)P$S(Q1p8R/U工序任务
将破碎好的电石加入发生器内与水发生水解反应,按生产需要,调节电磁振荡器电流,维持气柜高度,生成的粗乙炔气进行冷却、压缩、清净(除去粗乙炔气中的H2S、PH3等杂质),使其纯度达到98%以上,满足合成工序流量要求。
+m1`5M'I3Z4x9w%J%e)r工序岗位职责
2n/P;z/g5n(\1n,A熟悉本工序工艺流程,设备结构,物料性能,掌握操作法及基本生产原理,以及安全、消防环境保护要求。
严格遵守岗位操作规程、交接班制度、安全生产制度、巡回检查制度、设备维护保养制度。
6v7s8X)H'H n(G a&Z5C严格控制各项工艺控制指标,准确及时填写原始记录,做到无漏项,无涂改,无污迹,字体工整(要求用仿宋体)。
;a0I"e$J0q'o2M+g八小时工作负责处理和排除各种生产故障,保证实现优质、高产低消耗,同时保证设备卫生清洁和环境卫生。
遵守劳动纪律、不串岗、不睡岗、不擅自离岗,有事离岗必须向班长请假。
5O!
]&t:
K0F5R7{服从班组长、工段长的领导和分厂、生产调度的指挥,接受安全巡岗检查。
工序原料质量要求
电石
电石质量应符合(表1)要求。
%d)`:
B9o"e8Y;l表1 电石质量标准 GB/T10655-89指标 名称指 标
优级品一级品二级品三级品
;^1x;~'g8e4h9a发气量,L/Kg
:
J#|&u b/y≥粒度,mm81~15051~802~503053051D(D3w/|;F,H.}300295!
b#a/D"y9`9M8h295290280280
-l#g%b%\$T5d4F%~5c275255255--p,k4N!
[ Y%p*^*q*{-P;~250"I K+N-i"e9?
;C'r9l1h
乙炔中磷化氢,%(V)≤ 0.060.080.080.08
4H&Q/X9l/z5q&B*J乙炔中硫化氢,%(V)≤0.100.100.150.15
电石粒度应符合(表2)要求。
I!
w$y"x6[3O&D2{表2 电石粒度标准
#\2G6I+b0E"H*X+o粒度,mm限度内粒度,%2mm筛下物,%
5c3L*q H7]'V2J3y&O81~15085以上≤3
(d0O#y'W.@(^4B%A51~8185以上≤3
1M9}&m3W){&s2~5076(16mm以上)≤4
%Y"s8u4t#H-I*\6X)|.U*f氮气
6h8?
*j:
q$d:
k纯度:
≥97%
含氧:
≤3%
-t9a+|6D;e0u7d,k1r不含水
;H+q3g#y,I压力≥0.2MPa
碱液
Na(OH)>15%
4\'U9Q&T.B9m9B(L:
o!
dNaCl<5%
Na2CO3<1%
)j a(f(]*r;r$x氯气
纯度:
≥90%
0M7Y*u%t2]8x6q)W含氢:
>0.4%
含水:
>0.03%
%k3t d/B2d浓次氯酸钠
#D/E*w-]5z'S#e&r1[有效氯:
≥10%
"g&h*k$p2A5J工序动力参数要求(表3)
9R#_"I3o&d"f2E.L1}表3 工序动力参数
"l)r5W*w%\.h&p%D序号名称动力参数备注
"e1i/L$m4R-w1电磁振荡器、 仓壁振荡器220V
(m(O9y;L'\6N0O5n-B2电动葫芦、压缩机、清净泵、洗涤泵、碱泵、搅拌电机、新鲜次钠泵等380V
3工业水≥0.3MPa
1W8H;Y8\:
X3l4循环水≥0.3MPa
5c;w7I4E"G$l&g5上清液≥0.3MPa
;](}9B+_.W*X0@1Z6凉水塔上清液温度≤40℃洗涤泵进口(上清液温度
1m'n8k4C6L3H0]*`5N7空气≥0.2MPa
9~9_:
@#P"m4b(F3o8氮气≥0.2MPa
.l&a+n+t8P+~5}2^'q z9+5℃水≤10℃
工序工艺流程概述(工艺流程图附后)
'l+P)n8n7A2d%]2E.R用电动葫芦将装有电石的吊斗提升到加料平台,地磅称量后加入第一、第二贮斗。
第二贮斗内的电石通过电磁振动给料器连续加入发生器内,电石在发生器内遇水反应生成的粗乙炔气体从顶部逸出,经洗泥桶正水封后进入发生器出口总管。
再经过四台并联的洗涤塔,塔内用废次钠液和补充的上清液作喷淋液,将上升的粗乙炔气洗涤、降温、塔顶出来的气体汇集在总管内,总管一端联接1000m3乙炔气柜,另一端为压缩机进口管。
+g.p.S2G5?
6L&D#k发生器内水解反应放出的热量和产生的渣浆,借废次钠泵注入的废次钠液维持发生器温度,稀渣浆由溢流管不断排出以维持发生器液位,电石渣由耙齿耙至发生器锥形底部,经排渣考克间歇排放。
残渣与渣浆一起流至排渣场处理。
当发生器压力高时,乙炔气由安全水封自动排空;当压力过低时,气体由气柜经逆水封进入发生器,以保持发生器内正压。
由总管来的乙炔气体,经SK-30、SKA-303压缩机或纳氏泵加压后进入机后冷却器,用工业水冷却后的乙炔气体,进入三组并联的清净系统(每组由两台清净塔,一台中和塔串联构成)在塔内粗乙炔气与氢氧化钠溶液或NaClO溶液逆向接触反应,以除去粗乙炔气中的硫、磷等杂质气体。
从中和塔塔顶出来的乙炔气体汇集在总管内,通过乙炔预冷器用+5℃水冷却后又进入三台并联的固碱干燥器,脱水后的精乙炔气纯度达98%以上,送到合成工序使用。
$_%B1s#H%E#@6m)l0a由纯水工段送来的15%的碱液进入浓碱贮槽,定期用碱泵抽至中和塔内循环使用。
7a:
M!
T7m"H#j*V*U0w由氯碱分厂送来的10%的浓次钠溶液进入浓次钠池澄清后,借用浓次钠泵送到浓次钠高位槽贮存供配制使用。
自浓次钠高位槽来的浓次钠,与氯水(或氯气)、水一起分别经流量计计量后进入混合器内配制,配制好的新鲜次钠液流入配制槽,分析合格后,用新鲜次钠泵连续送到次钠高位槽供清净岗位使用,当高位槽内液位低时,报警器启动,此时应加大高位槽次钠补充量;当液位过高时,则自动溢流回配制槽内,以保持配制槽和高位槽内的次钠量。
自次钠高位槽来的新鲜次钠液,经清净泵加压后送入2#清净塔塔顶,经2#清净塔底流出的次钠液再用清净泵加压后后送入1#清净塔塔顶,经1#清净塔底流出的浓度很低的次钠液,可部份回到2#塔泵前进口,用泵继续送到2#塔顶,循环使用,也可全部直接进入洗涤泵,与补充的上清液混合后送到洗涤塔顶,供洗涤塔喷淋使用。
)`7?
0P;~+A*L工序工艺指标及控制点
.s'r!
b4b.D1[序号控制点控制项目控制指标控制人备注
1电石破碎机电石粒度20~30mm破碎工
2 氮气
氮气总管氧气含量<3%分析工
氮气总管纯 度>97%分析工
氮气总管压 力≥0.2MPa加料工
+q9W7]$K'n*T3一贮斗加料排氮压力40~60mmHg加料工
4一贮斗加料前氮气置换时间≥2min加料工
5发生器中部发生器温度85~90℃发生工
6发生器顶部发生器压力600~1000mmH2O发生工
7发生器发生器液位1/2~2/3发生工
4U;d m9Z1x9t&?
8气柜气柜高度400~600m3发生工
4M$m(L;[7z4S)f$m7a9正水封正水封液位500mmH2O发生工
10逆水封逆水封液位600mmH2O发生工
11安全水封安全水封液位2000mmH2O发生工
12压缩机进口管压缩机进口温度<40℃清净工
13机后冷却器出口管机后冷却器出口温度<40℃清净工
~4Z;Q6a(M(R&b'h14次钠贮槽次钠含有效氯0.06~0.12%清净工
!
i;h0]+V-n*G%W*y.c3j+]次钠贮槽pH值7~8清净工
15中和塔中和塔碱含量10~15%清净工
中和塔Na2CO3<10%(冬天<8%)清净工
16洗涤塔洗涤塔液位1/2~2/3清净工
1y1g$W/E!
R(E17清净塔清净塔1/2~2/3清净工
)f's5\-v+s/e*~18中和塔中和塔液位1/2~2/3清净工
19乙炔总管乙炔含硫、磷无(AgNO3试纸不变色)清净工
20乙炔总管乙炔预冷器出口温度<15℃清净工
#Q"E,Q#@#d5W21乙炔总管乙炔纯度≥98%分析工
?
7I8e*{6\9o-_1L+h e.];v22废次钠贮槽废次钠贮槽液位30%~78%发生工
23回收罐压缩机工作水回收罐液位1/3~3/4清净工
岗位操作法
9^&Q0[7^8w,e%])@开车前准备:
8I9u7c7`*m8Q/q"^;d加料岗位:
']&|/b)P2`5^1.1.1.1 检查本岗位设备、阀门、电气、仪表是否灵活好用,排空管是否畅通。
7m.T'A)Z-E1t/g1.1.1.2 蝶阀是否严密,不得有泄漏。
&M1T7W'f2y%e9X,H1.1.1.3 检查氮气压力是否合格。
1.1.1.4 通知分析工分析氮气纯度。
发生岗位:
6^4_,P)t1_5Q4B V"e6j5Q1.1.1.5 检查各设备、阀门、仪表是否灵活好用。
8K!
\ `(b-G/W#Z:
H&}1.1.1.6 系统无泄漏、传动设备正常,加足润滑油。
1.1.1.7 气柜、发生器、安全水封、正、逆水封加水到规定位置。
1.1.1.8 氮气置换:
1.1.1.8.1 发生器系统局部置换则打开发生器和二贮斗排空阀,打开发生器及二贮斗氮气进口阀,控制发生器压力及液面,用合格的氮气置换至分析系统含氧气<3%为合格,关闭相关阀门。
1.1.1.8.2 系统置换则打开中和塔出口总管放空阀,关闭发生器排空阀、总管蝶阀、气柜大阀、自动排水阀,待清净系统各设备加好液位后,开通乙炔管径,从发生器加氮气置换系统,待分析合格后关闭相关阀口。
5w R5s*}7e(?
"](x3m1.1.1.8.3 气柜置换:
3`,L.w1s6\.s'd9Z 关闭气柜总管自动排水水封出口阀,打开氮气阀,待气柜升至适当高度,打开气柜放空阀将气柜放平后关闭排空阀,再将气柜升起,再放空直至取样分析合格。
+u)~+R(K%H"H:
S1.1.1.8.4 全系统置换:
与合成联系,由合成工段决定具体放空位置,待合成打开排空阀后,开通乙炔管径,从发生器加氮气开始置换,至分析合格后关闭相关阀门。
清净岗位:
4C#w h9A,Q:
G(L!
X1.1.1.9 检查各设备、管道、电气、仪表是否正确完好。
系统无泄漏,传动设备检查无误,转向正确,加足润滑油。
1.1.1.10 将准备好的浓次钠液用泵送到浓次钠高位槽,并配制合格的新鲜次钠液,启动新鲜次钠泵将配制槽内的新鲜次钠送到次钠高位槽备用。
'f;O3M*W)R1.1.1.11 将贮存在碱贮槽内的合格的碱液打到中和塔,待中和塔液位正常时关闭碱贮槽出口,中和塔打循环。
*A8l.Q1x"I1.1.1.12 冼涤塔、清净塔加液面到规定位置。
1.1.1.13 将压缩机气水分离器及+5℃水热交换器加水到规定位置(+5℃水热交换器内注满)。
6e d!
r5C!
v4G&R9m;t;Q1.1.1.14 各自动排水水封加水到规定位置。
1.1.1.15 开启机后冷却器、乙炔预冷器及压缩机+5℃水热交换器的冷却上水、回水阀,冷却水系统启动。
2w%w3t5u9j'@3G1.1.1.16 系统置换:
1P9H2`!
N#W H'W1A)x系统置换由合成工段决定放空位置,待联系妥当后,关闭气柜大阀,各自动排水口阀门,根据具体情况从发生器或清净塔进口开氮气阀,并开通乙炔管线开始置换,至分析合格关闭氮气进口阀,通知合成关闭放空阀,乙炔总阀。
待全系统置换完华,与合成工序联系决定通乙炔时间,发生、加料岗位提前加料,将气柜升到适当高度(~500m3)待用。
/r'p)a*w J%C5t"^正常开车:
加料岗位:
1.1.1.17 电动葫芦提运电石
1.1.1.17.1 移动电动葫芦将挂钩垂直放至提升井下,与破碎工密切配合挂好电石吊斗。
1.1.1.17.2 当破碎工把吊斗挂牢于葫芦挂钩上,通知加料工提运后,向上点动葫芦,重斗试葫芦运行情况,确认葫芦正常后方可向上提料,至吊斗安全离开斗车后停顿,待破碎工把斗车移开后再继续向上提料。
7_(m8_+s4G't4h9S6\(C3x8H1.1.1.17.3 用地磅准确称量电石重量,确保一贮斗碟阀能关严。
1.1.1.18 向一贮斗加料:
3E6t:
?
!
X)T9H5e)P.F1.1.1.18.1 检查第一贮斗内的电石是否全部放完(第一次可略)。
+S"[-i/C,W!
K;K7_1.1.1.18.2 打开一贮斗排空阀、氮气进口阀,稳定排氮压力,置换贮斗,时间不少于2分钟。
1.1.1.18.3 待一贮斗置换合格,关闭其氮气进口阀,开启碟阀,加料口冲氮气。
1.1.1.18.4 将计量好的电石吊斗慢慢放到加料口上。
1.1.1.18.5 向贮斗加料,完毕后,关闭一贮斗蝶阀、氮气阀、排空阀,将吊斗放回提升井下。
(^8n&r2P*G*Q5]0M0\:
p:
w1.1.1.18.6 准确记录好每次加料的电石重量。
(`"i+h/C-y1K)F6G发生岗位:
1.1.1.19 开车:
6z:
}1v1|.c-{%}#S4K4D1.1.1.19.1 将发生器正、逆、安全水封液面控制在正常范围。
1.1.1.19.2 打开气柜大阀.
0d*e l9o!
A"x3\1.1.1.19.3 启动发生器搅拌。
6C0W.v5X0d0U$p5u'n.n1.1.1.19.4 向第二贮斗放料。
*t"s1[)w6\3?
)ya)检查发生器液位是否正常。
b)当一贮斗料加好后,确定二贮斗电石用完(第一次可略)。
*i-l6|4K:
v8Zc)通知发生操作室操作人员停电磁振荡器。
*t$~7@(C9e%f:
Q&vd)打开二贮斗蝶阀,使一贮斗内电石加入二贮斗。
e)如电石粒度大卡住,用铜锤或仓壁振动器敲击一贮斗。
;|%l!
@%\5s+O0r5~ ]0|f)待向二贮斗加完电石后,关闭二贮斗蝶阀(需反复开关2~3次)。
g)通知加料工进行一贮斗加料。
!
~'U:
j,b2w"n1.1.1.19.5 启动电磁振荡器,搅料时注意电磁振荡器的电流。
"S4s7q(F+S4D-B-e,d"S)J.T1.1.1.19.6 打开带溢流水阀。
9r0P&@3F4@.Q(F;e,z1J1.1.1.19.7 当发生器温度达85℃,启动废次钠泵开始向发生器注水,并维持反应温度和发生器液面。
2j+{4y!
M5Z!
C9T4b1.1.1.20 正常操作:
1.1.1.20.1 按生产需要,调节电磁振荡器电流,维持气柜高度。
3_:
W5E-R4e0h+R6r'w1.1.1.20.2 保持溢流畅通,维持发生器液面在液位计中部。
1.1.1.20.3 维持发生温度在85--90℃。
"l7w"o'S9i!
J)@5q7O+W1.1.1.20.4 维持正、逆水封液位在规定位置。
1.1.1.20.5 根据生产负荷定时排出电石渣,排渣时禁止向二贮斗放料。
8q%T.?
8@"R5r2Pa)停止向发生器加料。
b)打开发生器加水阀向发生器内注水。
6Z6W"u5C3\7r8G9p2G4ac)关闭带溢流水阀。
;g%m"r/J!
F*v;Qd)打开溢封水阀。
S'R3o#_-D fe)打开排渣考克进行排渣。
f)待发生器液位降至液面计1/3处时关闭排渣考克。
%\ W;Y$R*p W:
j'?
g)当发生器液位上升到液面计中部时,关闭发生器加水阀、溢封水阀,打开带溢流水阀。
h)启动电磁振荡器向发生器加料。
&p&^/o(c;U'u9u:
U0H6q清净岗位:
(J'g6m&z1q!
j1.1.1.21 开车:
1.1.1.21.1 启动相关清净泵,洗涤泵,并通过塔底出口阀,泵进、出口阀调节好塔内液位。
1.1.1.21.2 检查压缩机气水分离器液面,打开循环水进口阀,启动压缩机(压缩机开、停车顺序见本标准第七、八页)。
:
_$S.E-K7F;l$O*]7y1.1.1.21.3 当配制槽液面降到1/2时,开始配制操作。
a)打开循环水阀。
:
Z:
s2t:
U _/o)M'lb)打开浓次钠进口阀。
.U5?
3l.V!
_7K;X9a.C2N,kc)打开氯气或氯水进口阀。
.M)F2I-s9A*n*I5v;p$Od)及时分析新鲜次钠有效氯含量及pH值,确保在工艺指标范围内。
8W6m2w n9{1.1.1.22 正常操作:
1.1.1.22.1 每小时分析一次中和塔碱液,当氢氧化钠或碳酸钠不符合工艺要求时及时换碱。
!
k2A/?
&W/k X.p--稀碱液中总碱度测定
● 用比重计测出碱液比重d。
● 10ml试样于250ml溶量瓶中,稀释至刻度并摇匀。
!
Z"]&N+h4e● 从稀液中取10ml于三角瓶中,用酚酞作指示剂,以0.1N的HCl滴至无色,耗HCl量V。
则:
总碱度=(V×0.1×0.04×100×10-2)/(10/25)×10×d
=V/d×10-2
4W.s7})_6y:
w$| ~+o5c*_ 若取d=1,则总碱度=V×10-2
--中和塔碱液NaCO3及Na2CO3含量的测定
● 用比重计测出比重d,再取10ml试样于250ml溶量瓶中,稀释至刻度并摇匀。
-a%j+h6w&z:
V● 从稀液中取10ml于三角瓶中,用酚酞作指示剂,以0.1×10-2的酚酞作指示剂,以0.1的HCl滴至无色,记耗量V1。
● 再加入0.05×10-2的甲基橙作指示剂,用0.1N的HCl继续滴至刚好转为橙色,记下第二次耗HCl量V2,则:
NaOH×10-2=(V1-V2)×0.1×0.04×100×10-2/d×10×(10/250)
=(V1-V2)×10-2/d
Na2CO3×10-2=2V1×0.1×0.053×100×10-2/d×10×(10/250)
8L&r!
c-[!
k+w =2.65V2/d×10-2
!
c7{.R3\$V0S2V8O!
R若取d=1,NaOH×10-2=(V1-V2)×10-2
Na2CO3=2.65V2×10-2
*R(z*z'h(z.~1.1.1.22.2 随时用硝酸银试纸测定清净效果,保持硝酸银试纸不变色。
1.1.1.22.3 随时检查各塔塔底液位,控制在正常范围。
"z/n6J7Z:
c.H1.1.1.22.4 每半小时分析一次次钠有效氯含量及PH值,控制在工艺指标范围内。
a)准确吸取10ml次氯酸钠溶液于三角瓶中。
b)加入5ml×10-2的碘化钾溶液及5ml1:
1的盐酸。
c)用0.01N的硫代硫酸钠溶液滴至浅黄色,再加淀粉2~3滴.
d)继续用0.01N的硫代硫酸钠溶液滴至无色,读取滴定耗量V,在表中查有效氯值。
NaOCl+2KI+HCl→NaCl+2KCl+I2+H2O
.H-i!
M;d:
w&k#L(l.K'g9uI2+NaS2O3→2NaI+NaS4O6
7p2d&v'I0Y,
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